«СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ СТО–СА–03–002–2011 ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ИЗГОТОВЛЕНИЯ И МОНТАЖА ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ Москва 2011 СТО-СА-03-002-2011 Ростехэкспертиза УДК ...»

– ступени должны изготавливаться из перфорированного или рифленого металла, препятствующего скольжению;

– ограждения, расположенные с обеих сторон катучей лестницы, должны соответствовать требованиям, изложенным в п. 8.8.8;

– конструкция катучей лестницы должна быть рассчитана на восприятие усилий, возникающих в процессе движения плавающей крыши, а также на сосредоточенную нагрузку не менее 5.0 кН и нагрузку от расчетного веса снегового покрова.

8.8.10 Для подъема или спуска к площадкам на высоту не более 4 м (например, к площадкам пеногенераторов или люков-лазов) могут использоваться стремянки (вертикальные лестницы тоннельного типа).

Стремянки должны соответствовать следующим требованиям:

– ширина стремянки должна быть не менее 600 мм;

– расстояние между ступенями должно быть не более 350 мм;

– начиная с высоты 2 м стремянки должны иметь ограждения в виде предохранительных дуг радиусом 350…450 мм, расположенных по высоте на расстояниях не более 800 мм друг от друга.

8.9.1 Понтоны применяются в резервуарах для хранения легко испаряющихся продуктов и предназначены для сокращения потерь от испарения.

Понтоны должны отвечать следующим основным требованиям:

– понтон должен максимально перекрывать поверхность хранимого продукта;

– резервуары с понтоном должны эксплуатироваться без внутреннего давления и вакуума в газовом пространстве резервуара;

– все соединения понтона, подверженные непосредственному воздействию продукта или его паров, должны быть плотными и проконтролированы на герметичность;

– любой материал, уплотняющий соединения понтона, должен быть совместим с хранимым продуктом.

8.9.2 Применяются следующие основные типы понтонов:

– понтон однодечной конструкции, имеющий центральную однослойную мембрану (деку), разделенную, при необходимости, на отсеки, и расположенные по периметру кольцевые короба (открытые или закрытые сверху);

– понтон двудечной конструкции, состоящий из герметичных коробов, расположенных по всей площади понтона;

– понтон на поплавках с герметичным настилом;

– многослойный понтон, включающий металлическую мембрану, покрытую слоем пенополиуретана толщиной не менее 40 мм с металлической или полиуретановой обшивкой.

8.9.3 Конструкция понтона должна обеспечивать его нормальную работу по всей высоте рабочего хода без перекосов, вращения во время движения и остановок.

8.9.4 Борт понтона и бортовые ограждения всех устройств, проходящих через понтон (опор стационарной крыши, направляющих понтона и пр.) с учетом расчетного погружения и крена понтона в рабочем состоянии (без нарушения герметичности отдельных элементов) должны превышать уровень продукта не менее чем на 150 мм. Такое же превышение должны иметь патрубки и люки в понтоне.

8.9.5 Пространство между стенкой резервуара и бортом понтона, а также между бортовыми ограждениями и проходящими сквозь них элементами должно быть уплотнено при помощи специальных устройств (затворов).

8.9.6 Материал затворов должен выбираться после рассмотрения таких параметров, как температура района строительства резервуара, температура хранимого продукта, проницаемость парами хранимого продукта, прочность на истирание, старение, хрупкость, воспламеняемость и других факторов совместимости с хранимым продуктом.

8.9.7 Понтон должен быть сконструирован таким образом, чтобы номинальный зазор между понтоном и стенкой резервуара составлял около 200 мм с допускаемым отклонением 100 мм. Величина зазора должна устанавливаться в зависимости от конструкции применяемого затвора.

8.9.8 Материал стальных конструкций понтона относится к подгруппе Б2 по п.7.1.1.

8.9.9 Номинальная толщина стальных элементов понтона должна быть не менее 4 мм. При использовании в понтонах стальных элементов с металлизационными покрытиями или алюминиевых сплавов, их толщина должна определяться на основании прочностных и деформационных расчетов, а также с учетом коррозионной стойкости.

8.9.10 Понтон должен иметь опоры, позволяющие фиксировать его в двух нижних положениях - рабочем и ремонтном.

Рабочее положение определяется минимальной высотой, при которой конструкции понтона отстоят не менее чем на 100 мм от верхних частей устройств, находящихся на днище или на стенке резервуара и препятствующих дальнейшему опусканию понтона.

Ремонтное положение определяется минимальной высотой, при которой возможен свободный проход человека по днищу резервуара под понтоном около 2.0 м.

Рабочее и ремонтное положения понтона фиксируются при помощи опор, которые могут устанавливаться в понтоне, а также на днище или стенке резервуара. Возможна фиксация нижних положений понтона путем его подвешивания на цепях или тросах к стационарной крыше резервуара.

По согласованию с Заказчиком допускается применять опорные конструкции одного фиксированного положения (не ниже ремонтного).

Опоры, изготовленные в виде стоек из трубы или другого замкнутого профиля, должны быть надрезаны или иметь отверстия в нижней части для обеспечения дренажа.

8.9.11 В случае применения опорных стоек, для распределения сосредоточенных нагрузок, передаваемых понтоном на днище резервуара, под опорными стойками должны быть установлены стальные подкладки, приваренные к днищу резервуара сплошным швом.

8.9.12 Понтон должен быть рассчитан таким образом, чтобы он мог в положении на плаву или на опорах обеспечивать несущую способность и плавучесть при воздействиях и их сочетаниях, указанных в п.9.4.

8.9.13 Для исключения вращения понтона необходимо использовать направляющие, как правило, в виде труб, которые одновременно могут выполнять и технологические функции – в них могут располагаться приборы контроля, измерения и автоматики.

По условиям надежности работы понтона рекомендуется иметь одну направляющую.

В качестве направляющих понтона могут также использоваться тросовые либо другие конструктивные системы.

В местах прохода сквозь понтон направляющих должны быть предусмотрены уплотнения для снижения потерь от испарения во время всех вертикальных и горизонтальных перемещений понтона. Уплотнения должны быть рассчитаны на компенсацию локальных отклонений по горизонтали на ±125 мм.

8.9.14 Понтоны должны иметь предохранительные вентиляционные патрубки для удаления воздуха и газов из-под понтона, в то время, когда понтон находится на опорах в нижнем рабочем положении в процессе заполнения резервуара. Они также должны быть достаточными для предотвращения разрежения, появляющегося под понтоном после того, как понтон встанет на опоры в нижнем рабочем положении в процессе удаления продукта из резервуара. Скорость заполнения и опорожнения резервуара в режиме нахождения понтона на опорах должна быть минимально возможной для конкретного резервуара.

8.9.15 В стационарной крыше или стенке резервуара с понтоном должны быть предусмотрены вентиляционные окна (венты), равномерно расположенные по периметру на расстоянии не более 10 м друг от друга (но не менее четырех), и один патрубок в центре. Общая открытая площадь всех окон (вентов) должна быть больше или равна 0.06 м2 на 1 м диаметра резервуара.

При эксплуатации резервуара отверстия вентиляционных окон должны быть закрыты сеткой из нержавеющей стали, с ячейками 1010 мм и предохранительными кожухами для защиты от атмосферных воздействий. Установка огнепреградителей на вентиляционных окнах не допускается.

8.9.16 Для доступа на понтон в резервуаре должен быть предусмотрен, по меньшей мере, один люк-лаз в стенке, расположенный таким образом, чтобы через него можно было попасть на понтон, находящийся на опорах в ремонтном положении.

На самом понтоне также должен быть установлен как минимум один люк-лаз, обеспечивающий обслуживание и вентиляцию подпонтонного пространства в процессе ремонтных и регламентных работ.

8.9.17 В стационарной крыше резервуара с понтоном должны быть установлены смотровые люки в количестве не менее двух для осуществления визуального контроля области уплотнения по периметру понтона. Расстояние между люками должно быть не более 20 м.

8.9.18 Все токопроводящие части понтона должны быть электрически взаимосвязаны и соединены со стенкой или крышей резервуара.

Это может быть достигнуто при помощи гибких равномерно распределенных по поверхности понтона кабелей, идущих от стационарной крыши резервуара к понтону (минимум два). При выборе кабелей следует учитывать их гибкость, прочность, коррозионную стойкость, электрическое сопротивление, надежность соединений и срок службы.

Электрическое сопротивление между стенкой резервуара и любой частью понтона, измеренное по утвержденному методу, должно составлять не более 100 МОм.

Для резервуаров диаметром до 20 м включительно должно быть предусмотрено не менее двух кабелей, для резервуаров большего диаметра – не менее четырех кабелей. Минимальная площадь поперечного сечения кабеля должна составлять 3 мм2.

8.9.19 Закрытые короба понтона должны быть снабжены смотровыми люками с быстросъемными крышками или иными устройствами для контроля возможной потери герметичности коробов.

8.9.20 Проектная организация, осуществляющая разработку проекта КМ, должна представить Заказчику резервуара расчеты прочности и плавучести понтона для расчетных комбинаций воздействий, приведенных в таблице П.4.5 Приложения П.4.

8.10.1 Резервуары с плавающей крышей являются альтернативой резервуаров со стационарной крышей и понтоном.

Техническая целесообразность и экономическая эффективность применения резервуаров с плавающей крышей определяется следующими граничными условиями:

а) рекомендуемые объемы резервуаров – 5000 м3 и выше;

б) допускаемое соотношение диаметра (D) и высоты (НS) резервуара – D/НS 1.5;

в) максимально допустимая равномерно распределенная расчетная снеговая нагрузка:

– 2.4 кПа для резервуаров диаметром до 40 м;

– 3.2 кПа для резервуаров диаметром св. 40 м до 60 м;

– 4.0 кПа для резервуаров диаметром св. 60 м.

8.10.2 Плавающие крыши могут быть двух основных конструктивных типов:

– однодечная плавающая крыша;

– двудечная плавающая крыша.

8.10.3 Плавающая крыша должна быть запроектирована таким образом, чтобы при наполнении или опорожнении резервуара не происходило потопление крыши или повреждение ее конструктивных узлов и приспособлений, а также конструктивных элементов, находящихся на стенке и днище резервуара.

8.10.4 В рабочем положении плавающая крыша должна полностью контактировать с поверхностью хранимого продукта. Применение плавающих крыш на поплавках (не контактного типа) не допускается.

В опорожненном резервуаре плавающая крыша должна находиться на стойках, опирающихся на днище резервуара.

8.10.5 Плавающая крыша должна быть рассчитана таким образом, чтобы она могла в положении на плаву или на опорах обеспечивать несущую способность и плавучесть при воздействиях и их сочетаниях, указанных в п.9.4.

8.10.6 Плавающие крыши основных типов (однодечные и двудечные) имеют, как правило, следующее конструктивное исполнение.

Однодечная плавающая крыша состоит из герметичных кольцевых коробов, расположенных по периметру крыши, и центральной однослойной мембраны (деки), имеющей организованный уклон к центру. Уклон мембраны достигается установкой пригрузов или радиальных ребер жесткости.

Двудечная плавающая крыша может выполняться по двум вариантам:

– с радиальным расположением коробов;

– с кольцевым расположением отсеков.

По первому варианту крыша состоит из прямоугольных коробов, располагаемых на плане крыши в радиальном направлении. Пространство между коробами заполняется на монтаже листовыми вставками по нижней и верхней декам, образуя монтажные отсеки.

По второму варианту крыша состоит из верхней и нижней дек, соединяемых серией концентрических колец, образующих кольцевые отсеки. Наружный отсек разделяется радиальными переборками на кольцевые короба.

Выбор конструктивного решения и типа плавающей крыши (однодечной или двудечной) осуществляется Заказчиком на основании анализа вопросов металлоемкости, сроков изготовления и монтажа, надежности эксплуатации.

Плавучесть плавающей крыши должна обеспечиваться ее герметичностью со стороны продукта, а также герметичностью входящих в конструкцию крыши коробов и отсеков.

8.10.7 Каждый короб или отсек плавающей крыши в верхней части должен иметь смотровой люк с легкосъемной крышкой для контроля возможной потери герметичности короба или отсека.

Конструкция крышки и высота обечайки смотрового люка должны исключать попадание дождевой воды или снега внутрь короба или отсека.

8.10.8 Доступ на плавающую крышу должен обеспечиваться лестницей, которая автоматически следует любому положению крыши по высоте.

Одним из рекомендуемых типов применяемых лестниц является катучая лестница, которая имеет верхнее шарнирное крепление к стенке резервуара и нижние ролики, перемещающиеся по направляющим, установленным на плавающей крыше (путь катучей лестницы). Конструктивные требования к катучим лестницам изложены в п. 8.8.8.

8.10.9 Плавающие крыши должны иметь основной и, по согласованию с Заказчиком, аварийный водоспуски.

Основной водоспуск должен быть установлен в нижней точке сбора дождевой воды и должен обеспечивать отвод воды за пределы резервуара без ее попадания в хранимый продукт. Для однодечных плавающих крыш основной водоспуск должен иметь обратный клапан или задвижку, исключающие попадание продукта на плавающую крышу при нарушении герметичности трубопроводов водоспуска.

Условный проход основного водоспуска должен быть следующим:

– для резервуаров диаметром до 30 м – 80 мм;

– для резервуаров диаметром свыше 30 м до 60 м – 100 мм;

– для резервуаров диаметром свыше 60 м – 150 мм.

Возможно устройство систем основного водоспуска, обеспечивающих сбор осадков в нескольких точках, распределенных по поверхности крыши и объединенных в один или несколько отводящих трубопроводов.

Аварийные водоспуски предназначены для сброса дождевой воды непосредственно в хранимый продукт.

Двудечные плавающие крыши могут иметь открытый аварийный водоспуск, заборное отверстие которого находится на верхней деке крыши выше уровня хранимого в резервуаре продукта. Однодечные плавающие крыши могут иметь только клапанный аварийный водоспуск, открываемый при опускании плавающей крыши на опорные стойки.

8.10.10 Плавающие крыши должны иметь вентиляционные клапаны, минимум два, открывающиеся при нахождении плавающей крыши на опорных стойках и предохраняющие плавающую крышу и уплотняющий затвор от перенапряжения и повреждения при заполнении или опорожнении резервуара. Размеры и количество вентиляционных клапанов определяются производительностью приемо-раздаточных операций.

8.10.11 Плавающие крыши должны иметь опорные стойки, позволяющие фиксировать крышу в двух нижних положениях - рабочем и ремонтном. Рабочее положение определяется минимальной высотой, при которой конструкции плавающей крыши отстоят не менее чем на 100 мм от верхних частей устройств, находящихся на днище или на стенке резервуара и препятствующих дальнейшему опусканию плавающей крыши. Ремонтное положение определяется минимальной высотой, при которой возможен свободный проход человека по днищу резервуара под плавающей крышей - около 2.0 м.

Опорные стойки, изготовленные из трубы или другого замкнутого профиля, должны быть надрезаны или иметь отверстия в нижней части, для обеспечения дренажа.

Для распределения нагрузок, передаваемых плавающей крышей на днище резервуара, под опорными стойками плавающей крыши должны быть установлены стальные подкладки, приваренные к днищу резервуара сплошным швом.

8.10.12 Плавающие крыши должны иметь не менее одного люка номинальным диаметром не менее 600 мм, позволяющего осуществлять вентиляцию и проход обслуживающего персонала под плавающую крышу, когда из резервуара удален продукт.

8.10.13 Для исключения вращения плавающей крыши должны использоваться направляющие в виде труб, выполняющие также технологические функции. Рекомендуется установка одной направляющей.

8.10.14 Пространство между стенкой резервуара и наружным бортом плавающей крыши должно быть уплотнено при помощи специального гибкого устройства – затвора, имеющего также погодозащитный козырек от непосредственного воздействия атмосферных осадков на затвор.

Номинальный зазор для установки затвора должен составлять 200 или 250 мм с допускаемыми отклонениями 100 мм.

Материал затвора должен выбираться с учетом расчетной температуры района строительства, температуры хранимого продукта, долговечности затвора в условиях истирания и контакта с хранимым продуктом и его парами.

8.10.15 На плавающей крыше должен быть установлен кольцевой барьер для удержания гасительной пены, подаваемой при пожаре в зону кольцевого зазора. Расположение и высоту кольцевого барьера следует определять из условия создания расчетного слоя пены средней или низкой кратности в зоне кольцевого зазора между барьером и стенкой резервуара.

Высота барьера должна быть не менее 1 м. В нижней части барьера следует предусматривать дренажные отверстия для стока продуктов разрушения пены и атмосферных вод.

8.10.16 Все токопроводящие части плавающей крыши, включая катучую лестницу, должны быть электрически взаимосвязаны и соединены со стенкой резервуара.

Плавающая крыша должна быть оборудована системой заземляющих кабелей. У резервуаров диаметром до 20 м включительно должно быть предусмотрено не менее двух заземляющих кабелей, у резервуаров большего диаметра – не менее четырех кабелей.

Площадь поперечного сечения заземляющего кабеля должна составлять не менее 50 мм2.

8.11.1 Анкерное крепление стенки резервуара должно производиться в случаях, указанных в п.п. 9.6.4, 10.2.10, когда возникает возможность опрокидывания резервуара – отрыва стенки резервуара и прилегающих к ней участков днища от основания резервуара.

8.11.2 Места присоединения анкерных креплений к стенке резервуара следует рассчитывать на воздействие изгибающих моментов.

Основным местом присоединения анкерных креплений является стенка резервуара, но не листы днища.

Конструкция анкерных креплений должна обеспечивать компенсацию перемещений резервуара под воздействием температурных условий и гидростатического давления, а также минимизацию наведенных напряжений в стенке резервуара.

8.11.3 Конструкция анкерного крепления может выполняться по вариантам, представленным на рис. 8.16:

– анкерные столики с анкерными болтами;

– кольцевая анкерная плита с анкерными болтами.

8.11.4 Расчет анкерного крепления должен выполняться таким образом, чтобы при чрезмерных нагрузках на резервуар, превышающих расчетные, происходило разрушения анкерного болта, но не опорного столика и швов его соединения со стенкой резервуара.

Допустимая величина растягивающего напряжения в анкерных болтах не должна превышать половины предела текучести или одной трети временного сопротивления материала болта.

8.11.5 Анкерные болты должны быть равномерно затянуты при полном заливе резервуара водой по окончании гидравлических испытаний, но перед созданием внутреннего избыточного давления. Расчетное усилие затяжки анкерных болтов должно составлять около 2100 Н. Усилие затяжки должно назначаться в проекте КМ.

Должны быть предусмотрены средства для предотвращения отвинчивания гаек с помощью таких способов, как проковка резьбы или установка контргаек.

Диаметр анкерных болтов должен быть не менее 24 мм.

8.11.6 Анкерные крепления должны располагаться равномерно по периметру стенки. Расстояние между анкерными болтами должно не превышать 3 м, за исключением резервуаров диаметром до 15 м при их расчете на сейсмику, когда указанное расстояние должно не превышать 2 м.

Количество анкерных болтов, устанавливаемых на резервуаре, должно быть кратно четырем. Анкерные болты должны располагаться симметрично относительно главных осей резервуара и не совпадать с главными осями на плане.

8.11.7 По согласованию с Заказчиком допускается выполнять анкерные крепления стенки резервуара с применением анкерных полос, как это показано на рис. 8.17.

Монтажные стыки анкерных полос должны выполняться в момент времени, соответствующий натяжению анкерных болтов по п. 8.11.5.

По требованию Заказчика резервуар может комплектоваться конструкциями для зачистки, служащими для выполнения следующих операций:

– удаление донного осадка (отложений), образовавшегося в период эксплуатации резервуара;

– удаление остатков (придонного слоя) продукта;

– удаление подтоварной воды;

– удаление атмосферной воды из межстенного пространства резервуаров с защитной стенкой.

Обозначения всех размеров, приведенных в разделе 8.12, указаны на рис. 8.19-8.21.

8.12.1 Патрубки зачистки с отводом Патрубки зачистки с отводом служат для удаления из резервуара остатков продукта и подтоварной воды. Патрубки изготавливаются условным проходом 100, 150, 200 и 250 мм. Конструкция патрубков должна соответствовать рис.8.18.

8.12.2 Круглые зумпфы зачистки Круглые зумпфы зачистки служат для удаления из резервуара донного осадка, остатков продукта и подтоварной воды. Круглые зумпфы изготавливаются следующих размеров (диаметрглубина): 600300, 900450, 1200600, 1500900 для патрубков зачистки, соответственно, Dy50, Dy80, Dy100 и Dy150. Конструкция круглых зумпфов зачистки должна соответствовать рис.8.19 и таблице 8.8. Необходимость установки, конструкция и требуемое количество опор для внутренней трубы определяется при проектировании в зависимости от величины расстояния от зумпфа до стенки резервуара.

Примечания:

1. Поверхности, прилегающие к прокладке, обработать до RA 12.5 мкм.

2. Усиливающий лист должен иметь контрольное отверстие M6…M10.

3. Все кромки и углы внутренней поверхности скруглить радиусом не менее 3 мм.

4. Внутренние швы должны быть гладко зашлифованы.

* – Толщины даны без учета припуска на коррозию 8.12.3 Лотковый зумпф зачистки Лотковый зумпф зачистки служит для удаления из резервуара донного осадка и для удаления из межстенного пространства резервуаров с защитной стенкой атмосферных осадков. Конструкция лоткового зумпфа зачистки должна соответствовать рис.8.20. Толщины конструктивных элементов зумпфа даны без учета припуска на коррозию.

8.12.4 Придонные очистные люки Придонные очистные люки (ПОЛ) служат для удаления из резервуара донного осадка. Номинальный размер люка определяется высотой и шириной обечайки люка. Люки изготавливаются следующих типоразмеров: 600600, 600900, 9001200. Конструкция придонных очистных люков должна соответствовать рис.8.21 и таблицам 8.9 и 8.10.

Толщина фланца tF и крышки tC придонного очистного люка, мм Максимальный * эквивалентное давление при наливе водой (плотность 1.0).

Расчётные параметры ПОЛ определяются приведёнными ниже формулами в зависимости от диаметра резервуара D (м), высоты налива продукта H (м), а также от размеров ПОЛ.

Толщины вставки стенки (tSI) и усиливающего листа (tR) определяются из условия, что площадь поперечного сечения усиления ПОЛ, равная суммарной площади участков вставки стенки и усиливающего листа выше обечайки, удовлетворяет соотношению:

Здесь и далее Acs – площадь поперечного сечения усиления (м2);

t1 – толщина нижнего пояса стенки (м), требуемая расчетом на прочность по п.9.2.2; HN – высота обечайки (м), принимаемая по таблице 8.9; KR – коэффициент усиления, определяемый следующим образом:

Площадь усиления ПОЛ должна рассматриваться в пределах высоты первого пояса стенки, но не более 1.5 HN.

Назначенная толщина вставки стенки (tSI) при наличии усиливающего листа должна превышать толщину нижнего пояса стенки (t1) не менее чем на 2 мм.

Сечение усиления ПОЛ включает толщину усиливающего листа tR и величину превышения толщины вставки tSI над толщиной нижнего пояса стенки t1.

При выполнении вставки стенки без усиливающего листа её толщина не должна превышать 60 мм при условии обеспечения площади усиления Аcs.

Толщина вставки днища должна удовлетворять следующему соотношению:

где tBI – номинальная толщина вставки днища (м);

–плотность продукта (т/м3), но не менее 1.0;

LN – ширина обечайки (м), принимаемая по таблице 8.9;

tcs – припуск на коррозию стенки (м).

Придонные очистные люки должны изготавливаться в заводских условиях и после сварки подвергаться термообработке (снятие напряжений) в соответствии с требованиями п.18.5.

Расчет конструкций резервуаров выполняется по методике предельных состояний в соответствии с ГОСТ 27751 – по предельным состояниям первой и второй групп.

Условные обозначения и размерности используемых величин приведены в Приложении П.1.

9.1.1.1 В процессе строительства и в течение расчетного срока службы резервуар должен выдерживать заданные при проектировании нагрузки и воздействия.

9.1.1.2 Классификация, нормативные и расчетные значения нагрузок и воздействий, а также учет их неблагоприятных сочетаний осуществляется исходя из климатических и сейсмических условий, а также технологических особенностей эксплуатации резервуара и в соответствии со СНиП 2.01.07-85*.

9.1.1.3 Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию и принимаемый по СНиП 2.01.07-85*.

9.1.1.4 К постоянным нагрузкам относятся нагрузки от собственного веса элементов конструкций резервуаров.

9.1.1.5 К временным длительным нагрузкам относятся:

– нагрузка от веса стационарного оборудования;

– гидростатическое давление хранимого продукта;

– избыточное внутреннее давление или относительное разряжение в газовом пространстве;

– снеговые нагрузки с пониженным нормативным значением;

– нагрузка от веса теплоизоляции;

– температурные воздействия;

– воздействия от деформаций основания, не сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта.

9.1.1.6 К временным кратковременным нагрузкам относятся:

– ветровые нагрузки;

– снеговые нагрузки с полным нормативным значением;

– нагрузки от веса людей, инструментов, ремонтных материалов;

– нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении, транспортировке и монтаже конструкций резервуара.

9.1.1.7 К особым нагрузкам относятся:

– сейсмические воздействия;

– аварийные нагрузки, связанные с нарушением технологического процесса;

– воздействия от деформаций основания, сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта;

– нагрузки, возникающие в процессе стихийного бедствия.

9.1.1.8 При определении нагрузки от собственного веса элементов конструкций резервуара следует использовать значения номинальной толщины элементов t. При проверке несущей способности элементов конструкций резервуара используются значения расчетной толщины элементов (t–tc–tm).

9.1.1.9 Нагрузки и их сочетания, используемые при расчете резервуаров, приведены в Приложении П.4.

9.1.2.1 Уровень ответственности (класс опасности) резервуаров при расчете прочности и устойчивости основных несущих конструкций должен учитываться снижением расчетного сопротивления стали на коэффициент надежности по ответственности n, значения которого приведены в таблице 9.1.

9.1.2.2 Определение нагрузок на фундамент резервуара, а также его проверка на опрокидывание должны производиться с исходными технологическими, климатическими и сейсмическими нагрузками, умноженными на коэффициент надежности по ответственности n.

Отклонения условий эксплуатации элементов конструкций от нормальных учитываются коэффициентами условий работы с, приведенными в таблицах 9.2, 9.3.

Стенка резервуаров при расчете на прочность по таблице 9. Верхние кольца жесткости крыш резервуаров при расчете на прочность и устойчивость Для условий эксплуатации резервуаров при температуре выше плюс 100С необходимо учитывать снижение расчетного сопротивления стали путем введения коэффициента t, назначаемого в зависимости от максимальной расчетной температуры металла T по формулам:

где []T, []20 – допускаемые напряжения стали при температуре соответственно T и 20 С, определяемые по ГОСТ Р 52857.1-2007. В случае применения сталей, не указанных в ГОСТ Р 52857.1-2007, допускаемые напряжения []T, []20 принимаются по согласованию с Заказчиком.

Нормативные и расчетные характеристики материалов 9.1.5.1 Нормативные значения характеристик сталей Ryn принимаются по соответствующим ГОСТ и техническим условиям.

9.1.5.2 Расчетные сопротивления сварных соединений следует определять по СНиП II-23-81*.

9.1.5.3 Расчетные сопротивления металлопроката для растяжения, сжатия, изгиба и сдвига следует определять по СНиП II-23-81* с учетом коэффициента надежности по материалу m, принимаемого равным:

– для сталей по ГОСТ 27772, ГОСТ 19281 (Ry 2/15 коэффициент следует определять по требованиям СТО 36554501-015-2008 "Нагрузки и воздействия" (Приложение Б).

9.3.3.1 Расчет толщины настила 9.3.3.1.1 Минимальная толщина настила бескаркасной конической крыши определяется из условия устойчивости оболочки по формулам:

9.3.3.1.2 Расчетная нагрузка на крышу вычисляется для сочетаний нагрузок 1, 3 (таблица П.4.2 Приложения П.4) следующим образом:

9.3.3.1.3 Если Grt = 0, или pv = 0, или ps = 0 формула 9.3.3.1.2 должна быть приведена в соответствие с полученным сочетанием нагрузок.

9.3.3.1.4 Формулы 9.3.3.1.1 применимы для углов 30 и при выполнении условия r / (tr0 sin ) > 274, которое следует проверить после вычисления первого приближения для tr0. Поскольку pr в свою очередь зависит от предварительно неизвестной толщины tr0, для расчета требуется несколько последовательных приближений.

9.3.3.2 Узел сопряжения крыши и стенки 9.3.3.2.1 Узел крепления крыши к верху стенки должен выполняться по одному из вариантов, приведенных на рис. 9.3. В расчетное сечение включается кольцевой элемент жесткости, а также прилегающие участки крыши и стенки.

Рис.9.1. Геометрические параметры стенки резервуара Рис.9.2. Неравномерное распределение снеговой нагрузки на 10– 9.3.3.2.2 Узел сопряжения крыши со стенкой должен быть рассчитан на прочность при действии кольцевого растягивающего усилия, возникающего от нагрузок расчетных сочетаний 1, 3 (таблица П.4.2 Приложения П.4).

При этом размеры поперечного сечения должны удовлетворять условию:

где Ar – выделенная на рис. 9.3 площадь поперечного сечения уторного узла крыши, причем размеры включенных в расчет участков стенки и настила крыши определяются соотношениями:

9.3.3.2.3 В резервуарах, работающих с внутренним избыточным давлением, узел сопряжения крыши со стенкой необходимо также проверить на устойчивость в случае действия кольцевого сжимающего усилия, возникающего от нагрузок расчетной комбинации 2, назначаемой по таблице П.4. Приложения П.4. При этом размеры поперечного сечения должны обеспечивать выполнение следующего условия:

где Jy – момент инерции расчетного поперечного сечения относительно вертикальной оси «y-y», совпадающей с осью стенки (рис. 9.3).

9.3.4.1 Каркас крыши представляет собой систему радиальных и кольцевых балок. Количество радиальных балок nr определяется по конструктивным соображениям с учетом неравенства: n r D / 1.8. Результат округляется до числа, кратного четырем.

9.3.4.2 Моделирование крыш следует производить методом конечных элементов. Расчетная схема должна включать все несущие стержневые и пластинчатые элементы, предусмотренные конструктивным решением. Если листы настила не приварены к каркасу, то в расчете учитываются только их весовые характеристики.

9.3.4.3 Модель крыши должна учитывать деформативность ее внешнего опорного контура, т.е. включать элементы уторного узла, верхний участок стенки высотой Ls и кольцевой участок настила крыши шириной Lr.

При этом размеры Ls, Lr определяются по формулам 9.3.3.2.2.

9.3.4.4 Проверка несущей способности узла сопряжения крыши со стенкой производится в соответствии с требованиями п. 9.3.3.2.2.

Каркасные взрывозащищенные крыши 9.3.5.1 Каркасные крыши взрывозащищенного исполнения должны удовлетворять требованиям п.п. 9.3.1, 9.3.2, 9.3.4, а также быть рассчитаны на действие двух дополнительных сочетаний нагрузок (таблица П.4.3 Приложения П.4), которые включают помимо веса конструкций и теплоизоляСТО-СА-03-002-2011 Ростехэкспертиза ции, внутреннее избыточное давление с коэффициентами надежности по нагрузке 1.25 (гидро-пневмоиспытания) и 1.6 (аварийный режим).

9.3.5.2 Для взрывозащищенных крыш должны выполняться условия:

а) D 15 м;

б) 9.46 (уклон крыши меньше или равен 1:6);

в) крыша должна крепиться к опорному уголку односторонним угловым швом с катетом не более 5 мм;

г) конструкция узла сопряжения стенки и крыши должна соответствовать одной из схем, приведенных на рис.9.3;

д) площадь сечения, выделенного на рис.9.3, должна удовлетворять неравенству:

где R – величина, определяемая в п.9.2.2.3.

9.3.5.3 Если требования пункта 9.3.5.2 не обеспечены, взрывозащищенная крыша должна быть рассчитана в следующей последовательности:

а) Выполняется конечно-элементный геометрически нелинейный расчет крыши на действие комбинаций нагрузок, приведенных в таблице П.4.3 Приложения П.4, включающих действие избыточного давления:

– 1.25p для гидро-пневмоиспытаний, – 1.6p для условий аварии.

В расчетную модель следует включать настил крыши со связями, соответствующими конструктивному решению.

б) Определяются реактивные усилия, передаваемые на шов крепления настила к опорному кольцу крыши и проверяется его прочность по СНиП II-23-81*.

в) Крыша является взрывозащищенной, если конструкция узлов сопряжения стенки и крыши, стенки и днища резервуара, а также размеры сварного шва сопряжения настила крыши с кольцевым элементом жесткости удовлетворяют следующим условиям:

– прочность шва сопряжения стенки и настила крыши обеспечена в условиях гидро- пневмоиспытаний (комбинация 1, таблица П.4.3 Приложения П.4);

– прочность шва сопряжения стенки и настила крыши не обеспечена в условиях аварии (комбинация 2, таблица П.4.3 Приложения П.4);

– прочность узла сопряжения стенки с окрайкой днища для всех расчетных сочетаний нагрузок обеспечена, т.е выполняется условие:

где par – избыточное давление, при котором происходит разрушение уторного шва крыши (1.2p < par < 1.6p).

Весовые характеристики металлоконструкций в правой части неравенства должны быть назначены за вычетом веса откорродировавшего металла.

Прочность узла сопряжения стенки с окрайкой днища в условиях аварии может не проверяться, если резервуар оборудован анкерными устройствами, предотвращающими его подъем при аварийном избыточном давлении.

9.4.1.1 Расчет плавающей крыши (понтона) заключается в проверке плавучести и несущей способности конструкции, которая должна быть обеспечена для двух положений: на плаву и на опорных стойках.

9.4.1.2 Элементы и узлы крыши должны быть запроектированы таким образом, чтобы максимальные усилия и деформации в них не превышали предельных значений по прочности и устойчивости, регламентированных СНиП II-23-81*.

9.4.1.3 Расчет плавающих крыш (понтонов) в положении на плаву следует производить при наличии повреждений конструкций и в случае их отсутствия. Повреждением отсека следует считать дефект, вызывающий его заполнение продуктом. Модель поврежденной плавающей крыши должна включать два любых смежных поврежденных отсека. Модель поврежденного понтона должна допускать возможность затопления центрального отсека и двух смежных секций понтона 9.4.1.4 Плавучесть неповрежденной крыши (понтона) в положении на плаву следует считать обеспеченной, если превышение верха любого бортового элемента (включая переборки) над уровнем продукта составляет не 9.4.1.5 Плавучесть поврежденной крыши (понтона) в положении на плаву следует считать обеспеченной, если при действии нагрузок, указанных в п.9.4.2, верх любого бортового элемента и переборок расположен выше уровня продукта.

9.4.1.6 Для предотвращения образования газовых пузырей под днищем однодечной крыши допускается применение дополнительных грузов (балласта) на центральной деке. Величину и схему расположения балласта следует назначать расчетом для проектной плотности продукта при отсутствии других нагрузок.

9.4.2.1 При расчете плавающей крыши (понтона) необходимо учитывать следующие нагрузки и воздействия:

– собственный вес элементов крыши (понтона);

– вес оборудования на крыше (понтоне);

– вес снегового покрова при равномерном и неравномерном распределении снега на плавающей крыше;

– 250 мм дождевых осадков на плавающей крыше;

– вес обслуживающего персонала (2.2 кН на площади 0.1 м2) в любой точке понтона;

– равномерно распределенную по поверхности понтона технологическую нагрузку 0.24 кПа;

– выталкивающую силу от продукта плотностью 0.7 т/м3.

9.4.2.2 Распределение неравномерной снеговой нагрузки по поверхности плавающей крыши принимается в соответствии с формулой п.9.3.2. и рис. 9.4, где:

1 = 0.52–0.7Hs / D, 2 = 1.77+1.06Hs / D, 3 = 0.92, 4 = 0.8, 5 = 1.0.

9.4.2.3 Сочетания нагрузок и воздействий, используемых при проверке плавучести и несущей способности плавающих крыш и понтонов, приведены в таблице П.4.4, П.4.5 Приложения П.4.

9.4.2.4 Комбинации нагрузок, включающие собственный вес и равномерную снеговую нагрузку (или дождевые осадки), следует учитывать при расчете неповрежденной крыши и крыши с нарушенной герметичностью в положении на плаву.

9.4.2.5 Комбинации нагрузок, включающие собственный вес и неравномерную снеговую (для крыши) или технологическую (для понтона) нагрузку, следует учитывать при расчете неповрежденной плавающей крыши (понтона) в положении на плаву.

9.4.2.6 Неповрежденный понтон в положении на плаву должен сохранять плавучесть при действии двойного собственного веса.

9.4.2.7 В положении плавающей крыши (понтона) на опорах необходимо также проверить несущую способность опор в соответствии с сочетаниями воздействий, приведенных в табл.П.4.4, П.4.5 Приложения П.4.

Расчет плавающих крыш и понтонов производится в следующей последовательности:

Этап 1 – выбор конструктивной схемы плавающей крыши (понтона) и предварительное определение толщин элементов исходя из функциональных, конструктивных и технологических требований.

Этап 2 – назначение комбинаций воздействий (таблица П.4.4, П.4. Приложения П.4), учитывающих величину и характер действующих нагрузок, а также возможность потери герметичности отдельных отсеков крыши (понтона).

Этап 3 – моделирование конструкции крыши (понтона) методом КЭ.

Этап 4 – расчет равновесных положений крыши (понтона), погруженных в жидкость для всех расчетных комбинаций воздействий.

Этап 5 – проверка плавучести крыши (понтона). Если плавучесть крыши не обеспечена, производится изменение ее конструктивной схемы и расчет повторяется, начиная с этапа 1.

Этап 6 – проверка несущей способности конструктивных элементов крыши для полученных на этапе 4 положений равновесия. В случае изменения толщин элементов, расчет повторяется, начиная с этапа 3.

Этап 7 – проверка прочности и устойчивости опор.

Рис.9.4. Неравномерное распределение снеговой нагрузки на Допускаемые нагрузки на патрубки врезок 9.5.1 Действие настоящего раздела распространяется на врезки с размерами, регламентированными в п. 8.6, и с условными диаметрами патрубка Dy, соответствующими области, выделенной на рис. 9.5.

9.5.2 Нагрузки на патрубок задаются в виде комбинаций трех усилий (рис. 9.6): радиальной силы вдоль оси патрубка FR* (кН), изгибающего момента в вертикальной плоскости ML* (кНм), изгибающего момента в горизонтальной плоскости MC* (кНм). На рис. 9.6 показаны положительные направления усилий.

9.5.3 Допускаемыми являются такие комбинации нагрузок, которые обеспечивают несущую способность сварных швов по предельным состояниям, то есть попадают внутрь области допускаемых нагрузок, полученной в результате расчета на конечно-элементной модели, включающей стенку, окрайку днища, патрубок, усиливающий лист и все швы в зоне врезки. Моделирование осуществлялось с применением трехмерных конечных элементов и обеспечивало многослойную разбивку по толщине стенки, патрубка и сварных швов. Методика получения границы области допускаемых нагрузок приведена в п. 9.5.4.

9.5.4 Размеры области допускаемых нагрузок (рис. 9.7) определяются по формулам:

Здесь значения коэффициентов с, t, p1, p2, определяются соответственно в пп. 9.1.3, 9.1.4, 9.5.7, 9.5.8; MC0 – максимально допускаемая величина момента MC* при FR* = ML* = 0.

9.5.5 Параметр вычисляется в зависимости от величины момента MС* по формуле:

9.5.6 Безразмерные коэффициенты e1i – e3i, зависящие от условной высоты налива H* и условного прохода патрубка Dy приведены в таблице 9.6.

Рис.9.5. Область допускаемых размеров патрубков Dy для раздела 9. Рис. 9.6. Нагрузки на патрубок врезки в стенку резервуара Рис.9.7. Область допускаемых нагрузок на патрубки Величина H*, используемая в таблице 9.6, определяется по формуле:

Здесь t – назначенная в проекте толщина нижнего пояса резервуара, величина R определяется в п.9.2.2.3 для режима эксплуатации.

9.5.7 Если предусмотрена термообработка узла врезки, то в формулах 9.5.4 следует принять p1=1, в противном случае p1=0.95.

9.5.8 Для учета циклического характера приложения нагрузок используется коэффициент p2, который зависит от условного количества циклов налива (слива) продукта nc и определяется следующим соотношением:

причем, если p2 > 1, следует принять p2 = 1.

В представленной формуле параметры В1 и В2, измеряемые в МПа, назначаются по таблице 9.7, соответствующей ГОСТ Р 52857.6-2007.

Аустенитные коррозионно-стойкие В таблице 9.7 Rm/t –временное сопротивление стали при расчетной температуре T, принимаемое по ГОСТ Р 52857.1-2007.

Единичным наливом (сливом) продукта следует считать технологическую операцию, при которой уровень налива (слива) изменяется не менее чем на 0.5H.

9.5.9 Комбинация фактических нагрузок на патрубок FR*, ML*, MC* является допускаемой, если точка с координатами FR*, ML*, построенная на графике рис. 9.7, располагается внутри многоугольника.

9.5.10 Комбинация фактических нагрузок на патрубок FR*, ML*, MC* является недопускаемой при выполнении любого из условий:

– точка с координатами FR*, ML*, построенная на графике рис. 9.7, располагается снаружи многоугольника;

– многоугольник на рис. 9.7 вырождается в точку (a1 = a2 = a3 = a4 = 0).

9.5.11 Допускаемые нагрузки на патрубки с величиной Dy, отличающейся от приведенной в таблице 9.6, могут быть получены интерполяцией.

9.5.12 Возможны два варианта применения методики расчета по пунктам 9.5.4-9.5.11. Первый вариант предполагает проверку несущей способности врезки на действие заданных комбинаций фактических нагрузок FR*, ML*, MC*. Второй вариант позволяет получить область допускаемых значений для последующей проверки любых комбинаций нагрузок. В этом случае, предварительно задается набор значений момента MC* в интервале от 0 до MC0, а затем для каждого из этих значений вычисляются границы области, изображенной на рис. 9.7. Полученный набор многоугольников и представляет область допускаемых значений нагрузок на патрубок.

9.5.13 Для врезок c параметрами, выходящими за пределы указанной в п. 9.5.1 области, допускаемые нагрузки определяются конечно-элементным расчетом на модели, указанной в п. 9.5.3. Критерием несущей способности врезки является условие: p, то есть максимальная деформация сварного шва не должна превышать предельно допустимую деформацию этого шва p.

Деформация сварного шва определяется как удлинение (укорочение) любой из сторон поперечного сечения сварного шва, отнесенное к ее недеформированному размеру. Предельно допустимая деформация шва вычисляется по формуле:

9.5.14 Примеры расчета допускаемых нагрузок на патрубок приведены в Приложении П.18.

Расчет сейсмостойких резервуаров 9.6.1.1 Настоящий раздел содержит требования к расчету и проектированию вертикальных цилиндрических стальных резервуаров, эксплуатация которых предусматривается в районах с сейсмичностью выше 6 баллов по шкале MSK-64. Для районов с сейсмичностью 6 баллов и ниже сейсмические нагрузки учитывать не требуется.

9.6.1.2 Полная нагрузка со стороны продукта на стенку и днище резервуара в условиях землетрясения включает:

– гидростатическую нагрузку и нагрузку от действия избыточного давления;

– импульсивную (инерционную) составляющую гидродинамического давления;

– конвективную (кинематическую) составляющую гидродинамического давления;

– составляющую сейсмической нагрузки от вертикальных колебаний грунта.

Импульсивная составляющая давления возникает от части продукта, движущегося в условиях землетрясения совместно со стенкой резервуара. Колебания жидкости внутри резервуара создают конвективное давление и приводят к появлению волн на поверхности продукта. Вертикальные колебания основания резервуара также индуцируют дополнительную нагрузку на его стенку.

9.6.1.3 Сочетания перечисленных нагрузок, а также нагрузок от веса металлоконструкций, оборудования, теплоизоляции и снега (при наличии стационарной крыши) следует производить с учетом коэффициентов сочетаний нагрузок, определяемых в соответствии со СНиП 2.01.07-85*, СНиП II-7-81*.

9.6.1.4 Проверка сейсмостойкости резервуара предусматривает комплекс расчетов, последовательность которых приведена на рис 9.8. При этом проверка резервуара на сдвиг при землетрясении до 9 баллов включительно не требуется.

9.6.1.5 Сейсмостойкость резервуара следует считать обеспеченной при одновременном выполнении следующих условий:

а) резервуар не опрокидывается при землетрясении (критерием опрокидывания является предельное состояние, при котором на внешнем радиусе приподнятой части днища возникает полный пластический шарнир, рис. 9.9);

б) обеспечена устойчивость нижнего пояса стенки от действия продольнопоперечной нагрузки;

в) обеспечены условия прочности для всех несущих элементов резервуара.

9.6.1.6 Если условия 9.6.1.5а или 9.6.1.5б не выполняются, требуется установка анкеров, количество и размеры которых определяются расчетом.

Параметры сейсмического воздействия 9.6.2.1 Параметры сейсмического воздействия выдаются Заказчиком на основе данных сейсмического микрорайонирования площадки строительства.

В районах, для которых отсутствуют карты сейсмического микрорайонирования, допускается использовать комплект карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-97, или СНиП II-7-81*.

Определение сил, удерживающих резервуар от опрокидывания Если резервуар опрокидывается или 1-ый пояс теряет устойчивость:

а) увеличить толщину окраечного листа днища б) увеличить толщину первого пояса стенки г) назначить анкера (количество и размеры) Рис. 9.8. Последовательность расчетов сейсмостойкости резервуара Пластический Рис. 9.9. Расчетная схема резервуара в условиях землетрясения 9.6.2.2 Задание на проектирование должно включать следующие параметры сейсмического воздействия:

– сейсмичность площадки строительства (баллы по шкале MSK-64);

– категория грунта по сейсмическим свойствам (таблица 1* СНиП II-7-81);

– коэффициент вертикального сейсмического ускорения Av.

9.6.2.3 Коэффициент горизонтального сейсмического ускорения составляет Ah = 0.1, 0.2, 0.4 при землетрясении интенсивностью 7, 8, 9 баллов соответственно. Для грунтов категорий сейсмичности I или III параметр Ah задается по таблице 1* СНиП II-7-81.

9.6.2.4 Коэффициент вертикального сейсмического ускорения назначается на основе данных сейсмического микрорайонирования. Если данные отсутствуют, допускается принимать Av = 0.5Ah.

9.6.2.5 В разделе 9.6 принята система безразмерных коэффициентов, представленная в таблицах 9.8, 9.9.

(коэффиц. динамичности) конвективный c по п.9.6.3. Коэффициент надежности по нагрузке от избыточного давления Вычисление опрокидыпп.9.6.3.1, гающей силы Прочностной расчет Расчет всех компонент сейсмических нагрузок производится на основе спектрального метода с учетом коэффициентов динамичности и демпфирования, соответствующих основному тону колебаний резервуара и продукта.

9.6.3.1 Опрокидывающий момент определяется по формуле:

9.6.3.2 Допускается уменьшение значения коэффициента i, приведенного в таблице 9.8, если период основного тона импульсивных колебаний продукта получен расчетным путем и использованы соответствующие формулы п.2.6* СНиП II-7-81*.

9.6.3.3 Нагрузки от продукта, действующие на стенку и днище резервуара, определяются по формулам:

9.6.3.4 Период основного тона конвективных колебаний продукта определяется соотношением:

9.6.3.5 Коэффициент динамичности для конвективных колебаний продукта с определяется в зависимости от периода Tc следующим образом:

а) по формулам п.2.6* СНиП II-7-81*, если 0 Tc T0 = 2 с;

б) c = (T0 / Tc)2 0, если Tc >T0, где 0 =(T0) – значение коэффициента динамичности, полученное по формулам п.2.6* СНиП II-7-81* на границе области низкочастотных сейсмических колебаний продукта при T0 = 2 с.

9.6.4.1 Резервуар является устойчивым к опрокидыванию, если момент от вертикальных удерживающих сил превышает момент от инерционных горизонтальных сил.

9.6.4.2 Опрокидывание резервуара не происходит, если выполняется неравенство:

tb, tcb, tmb – соответственно толщина, припуск на коррозию и минусовой допуск на прокат окраечных (если предусмотрено – кольцевых) листов днища.

9.6.4.3 Устойчивость стенки проверяется от действия продольнопоперечной нагрузки, вызывающей ее изгиб и вертикальное сжатие в процессе опрокидывания резервуара с продуктом. За предельное состояние принимается фибровая текучесть стенки (с учетом коэффициентов c и n), проверяемая в вертикальном сечении оболочки. Несущая способность нижнего пояса стенки c расчетным сопротивлением по пределу текучести R1y и номинальной толщиной нижнего пояса t1 обеспечена, если выполняется условие:

в котором расчетные нагрузки по контуру стенки в основании резервуара qmax вычисляются в п.9.6.6.1, а допускаемые сжимающие напряжения в этом поясе определяются выражением:

9.6.4.4 В случае нарушения требований п.п. 9.6.4.2, 9.6.4.3, следует выполнить одно из следующих мероприятий или их комбинацию:

а) увеличить толщину окраечного листа днища;

б) увеличить толщину первого пояса стенки t1;

в) путем изменения размеров резервуара уменьшить величину отношения H/D;

г) применить анкеры, которые назначаются в соответствии с указаниями п. 9.6.7.

9.6.4.5 Толщины каждого i-го пояса стенки ti определяются из условия прочности по кольцевым усилиям цилиндрической оболочки. С учетом сейсмических нагрузок p0(z,), действующих на стенку в точке с координатами zi=H–Hi, =0, имеем:

где Riy – расчетное сопротивление по пределу текучести i-го пояса стенки.

Максимальные вертикальные усилия сжатия в стенке резервуара 9.6.5.1 Вертикальные сжимающие усилия в стенке определяются с учетом возможного отрыва части днища от основания. При вычислении удерживающих сил учитывается вес продукта, расположенного над приподнятым участком днища.

9.6.5.2 Максимальные вертикальные усилия сжатия в нижнем поясе стенки резервуара следует определять по формулам:

Нагрузки на основание и фундамент и размеры окрайки днища в условиях сейсмического воздействия 9.6.6.1 Вертикальные расчетные нагрузки, действующие по контуру стенки резервуара в процессе землетрясения, вычисляются по формулам:

а) если требуется установка анкеров б) если анкеры не требуются 9.6.6.2 Максимальная и минимальная вертикальные расчетные нагрузки на основание под центральной частью днища резервуара в процессе землетрясения вычисляются по формуле:

где знаки плюс и минус соответствуют максимальному и минимальному значению давления в диаметрально противоположных точках днища, расположенных по оси сейсмического воздействия.

9.6.6.3 Горизонтальная сдвигающая сила, передаваемая от резервуара на фундамент при землетрясении, вычисляется по формуле:

где 2 0.455 (r / H) th (1.84 H / r ).

9.6.6.4 Минимальная требуемая ширина окрайки днища в процессе землетрясения (рис.9.9) определяется соотношением:

Окончательно ширина окрайки днища назначается как большая из величин, полученных по формулам п.8.3.6 и п.9.6.6.4.

9.6.7.1 Если требуется установка анкеров (см. п.9.6.4.4г), то расчетное усилие в одном анкерном болте определяется по формуле:

причем значения весовых характеристик Gs*, Gr* принимаются за вычетом веса откорродировавшего металла и без учета снеговой нагрузки.

9.6.7.2 Количество анкерных болтов, устанавливаемых по периметру резервуара, определяется конструктивно. При этом минимальная расчетная площадь поперечного сечения нетто анкерного болта составляет:

где расчетное сопротивление анкерных болтов Rba назначается на основе требований раздела 3 СНиП II-23-81*. Номинальный диаметр резьбы болта следует принимать в соответствии с ГОСТ 24379.0.

9.6.7.3 Назначение размеров конструктивных элементов анкерных стульчиков следует производить в соответствии с требованиями СНиП II-23-81*. Запас прочности конструктивных элементов анкерного стульчика должен быть выше запаса прочности анкерного болта.

Максимальный уровень наполнения резервуара 9.6.8.1 Высота волны на поверхности продукта определяется по формуле:

9.6.8.2 Максимальный уровень наполнения резервуара H должен назначаться с учетом высоты волны на поверхности продукта в процессе землетрясения. При этом следует обеспечить выполнение условия:

В Приложении П.7 содержится пример расчета резервуара объемом 2000 м3.

Защита резервуаров от стихийного воздействия водного потока Для резервуаров, возводимых в прибрежных зонах рек, морей и океанов, существует опасность воздействия водных потоков, вызванных паводковыми разливами рек, прорывом плотин и дамб, цунами, нагоном воды из морей в устья рек и т.д. При этом возможны сдвиг и опрокидывание резервуаров, расположенных в зонах затопления. Приложение П.8 содержит рекомендации по защите резервуаров от указанного вида стихийного воздействия и включает комплекс мероприятий, проведение которых целесообразно на стадии проектирования и в процессе эксплуатации резервуаров.

10.1.1 Проектирование основания и фундаментов под резервуар должно выполняться специализированной проектной организацией с учетом положений ГОСТ Р 52910-2008, СНиП 2.02.01-83*, СНиП 2.02.03-85; СНиП 2.02.04-88;

СНиП 11-07-87 и дополнительных требований настоящего Стандарта.

10.1.2 Материалы инженерно-геологических и гидрологических изысканий площадки строительства должны содержать следующие сведения о грунтах и грунтовых водах:

– литологические колонки под пятно резервуара, количество, глубина и расположение которых должны обеспечить построение достоверных разрезов вдоль контурной окружности основания и по ее диаметрам;

– физико-механические характеристики грунтов, представленных в литологических колонках (удельный вес, угол внутреннего трения, сцепление С, модуль деформации Е, коэффициент пористости );

– расчетный уровень грунтовых вод с прогнозом гидрологического режима на ближайшие 20 лет для резервуаров объемом до 10000 м3 и на 50 лет для резервуаров объемом более 10000 м3.

Кроме того, если сжимаемая толща представлена слабыми грунтами (модуль деформации менее 10 МПа), то для каждой грунтовой разности должны быть приведены значения коэффициента фильтрации.

Для величин физико-механических характеристик грунтов должны приводиться однозначные расчетные значения.

При проектировании фундаментов резервуаров в сложных инженерногеологических условиях инженерные изыскания должны выполняться специализированными организациями и содержать данные для выбора типа оснований и фундаментов с учетом возможного изменения (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических и гидрологических условий площадки строительства.

10.1.3 Расчет основания по деформациям предусматривает определение расчетных значений величин, характеризующих абсолютные и относительные перемещения фундаментных конструкций и элементов стальной оболочки резервуара с целью их ограничения, обеспечивающего нормальную эксплуатацию резервуара и его долговечность.

10.1.4 Расчет осадок основания резервуара следует выполнять, как правило, с использованием расчетной схемы основания в виде линейно-деформируемой среды: полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи или слоя конечной толщины.

В случае, если расчетные значения деформаций основания превышают предельные значения, следует выполнить расчет осадок с учетом совместной работы оболочки резервуара и основания, рассматривая расчетную схему основания, характеризуемую коэффициентами жесткости, в качестве которых приСТО-СА-03-002-2011 Ростехэкспертиза нимаются отношения давления на основание к его расчетным осадкам в различных точках поверхности согласно рекомендациям СНиП 2.01.09.

Расчет системы «резервуар-основание» может быть выполнен также с использованием существующих вычислительных комплексов по определению осадок фундаментов с учетом взаимодействия основания и оболочки резервуара.

10.1.5 Проектная высота расположения днища резервуара определяется технологическим заданием, однако, эта высота должна превышать максимальный уровень окружающей спланированной поверхности земли минимум на 0.5 м, а после достижения основанием расчетных осадок высота днища над уровнем окружающей земли должна быть не менее 0.15 м.

10.1.6 В проекте КМ должно быть представлено задание для проектирования основания и фундаментов под резервуар, включающее расчетные реактивные усилия (нагрузки), передаваемые от корпуса резервуара на его фундамент, а также величины допустимых деформаций основания.

Расчет нагрузок на основание и фундамент резервуара 10.2.1 Реактивные усилия, передаваемые с корпуса на основание и фундамент резервуара, определяются в зависимости от конструктивных, технологических, климатических, сейсмических нагрузок и их сочетаний, приведенных в таблице П.4.6 Приложения П.4.

10.2.2 В состав нагрузок, передаваемых по контуру стенки резервуара на его фундамент, входят нагрузки двух типов.

Нагрузки первого типа, обеспечивающие осесимметричное распределение усилий по контуру стенки, включают:

– вес резервуара с учетом оборудования и теплоизоляции, за вычетом центральной части днища;

– снеговую нагрузку;

– избыточное давление и разрежение в газовом пространстве резервуара.

Нагрузка второго типа возникает от ветрового воздействия на корпус резервуара и создает кососимметричное распределение усилий по контуру стенки.

Ветровая нагрузка вызывает появление опрокидывающего момента, вычисляемого относительно точки, расположенной на оси симметрии опорного контура стенки с подветренной стороны резервуара. Нагрузки первого типа создают момент, препятствующий опрокидыванию резервуара.

10.2.3 Перечень необходимых расчетов включает:

– определение нагрузок на центральную часть днища в условиях эксплуатации, гидро- пневмоиспытаний и при сейсмическом воздействии;

– расчет максимальных и минимальных нагрузок по контуру стенки в условиях эксплуатации и при сейсмическом воздействии;

– проверку на отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего избыточного давления на пустой резервуар;

– проверку на опрокидывание пустого резервуара путем сравнения опрокидывающего момента и момента от удерживающих сил;

– проверку резервуара с продуктом на опрокидывание в условиях землетрясения;

– расчет анкеров, если происходит отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего давления на пустой резервуар;

– расчет анкеров, если устойчивость пустого резервуара от опрокидывания не обеспечена;

– расчет анкеров, если устойчивость резервуара с продуктом от опрокидывания при землетрясении не обеспечена.

Расчет нагрузок на основание и фундамент резервуара при землетрясении приведен в п.9.6.6.

10.2.4 Опрокидывающий момент, действующий на резервуар в результате ветрового воздействия, вычисляется по формуле:

10.2.5 Расчетная погонная нагрузка по контуру стенки характеризуется максимальным и минимальным значениями, соответствующими диаметрально противоположным участкам фундамента (рис.10.1). Максимальная и минимальная нагрузки определяются соответственно, как сумма и разность максимальных нагрузок первого и второго типа (с учетом знаков). Расчетная нагрузка по контуру стенки в основании резервуара определяется по формулам:

Рис. 10.1. Нагрузки на фундамент, передаваемые по контуру стенки резервуара 10.2.6 Расчетная вертикальная нагрузка на фундамент резервуара, соответствующая 1-му расчетному сочетанию нагрузок (таблица П.4.6 Приложения П.4), составляет:

10.2.7 Если теплоизоляция, или вакуум, или снеговая нагрузка отсутствуют, формула 10.2.6 должна быть приведена в соответствие с полученным сочетанием нагрузок.

10.2.8 Коэффициент fs назначается согласно указаниям п. 9.2.3.1.7.

10.2.9 Нагрузки на центральную часть днища определяются исходя из величины внутреннего избыточного давления, максимального проектного уровня налива и плотности продукта (эксплуатация) или воды (гидро- пневмоиспытания). Эту нагрузку следует определять по формулам:

10.2.10.1 Анкеровка корпуса резервуара требуется если:

– происходит отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего избыточного давления;

– момент от сил, вызванных ветровым воздействием, превышает момент от вертикальных удерживающих сил, действующих на пустой резервуар.

10.2.10.2 В случаях, указанных в п.10.2.10.1, стенка резервуара прикрепляется к фундаменту анкерными устройствами, шаг установки и размеры которых определяются расчетом.

10.2.10.3 Требуется установка анкеров, если выполняются следующие неравенства, соответствующие условиям п.10.2.10.1:

Левая часть второго неравенства представляет момент от удерживающих сил, а правая – опрокидывающий момент, определяемый по формуле п.10.2.4.

10.2.10.4 Подъемная сила от действия ветра на крышу определяется по формуле:

Для конических крыш с углом наклона r 5 и сферических крыш высотой fr 0.1D, а также для резервуаров с плавающими крышами следует принять Fwvr = 0.

10.2.10.5 Расчетная минимальная вертикальная нагрузка на фундамент резервуара вычисляется для 3-го расчетного сочетания нагрузок (таблица П.4.6 Приложения П.4) и составляет:

10.2.10.6 Если теплоизоляция или избыточное давление отсутствуют, формула 10.2.10.5 должна быть приведена в соответствие с полученным сочетанием нагрузок.

10.2.10.7 Расчетное усилие в одном анкерном болте определяется по формуле:

Устройство фундаментов под резервуары рекомендуется выполнять с применением следующих конструктивных решений:

– грунтовая подушка (рис.10.2);

– кольцевой железобетонный фундамент (рис.10.3);

– сплошная железобетонная плита (рис. 10.4).

10.3.2 Для устройства грунтовой подушки используются чистые и прочные сыпучие материалы – песок и щебень.

Формирование подушки осуществляется слоями толщиной около 150 мм с утрамбовкой слоёв катками массой от 5 до 10 тонн. Высота подушки должна составлять не менее 0.5 м.

По верху подушки устраивается гидрофобный слой из битумнопесчаной смеси толщиной не менее 50 мм, состоящей из формованной в горячем состоянии смеси следующих компонентов: 9% битума, растворённого в чистом керосине, 10% портландцемента и 81% чистого песка.

Дренаж грунтовой подушки и контроль протечек через возможные повреждения днища обеспечивается путём установки по периметру фундамента на расстоянии не более 5 м друг от друга радиальных дренажных трубок диаметром 75 мм, закрытых с торцов пластиковой сеткой 1010 мм.

10.3.3 Кольцевой железобетонный фундамент используется при наличии значительных контурных нагрузок по периметру стенки или при необходимости установки анкеров.

Ширина кольцевого фундамента должна быть не менее 0.8 м для резервуаров объемом до 3000 м3 и не менее 1.0 для резервуаров объемом свыше 3000 м3. Толщина железобетонного кольца принимается не менее 0.3 м. При строительстве резервуаров в сейсмических районах наличие кольцевого железобетонного фундамента является обязательным. Ширина кольца должна быть не менее 1.5 м, а толщина не менее 0.4м.

10.3.4 Фундамент в виде сплошной железобетонной плиты рекомендуется для резервуаров диаметром не более 15 м на немёрзлых грунтах, для всех резервуаров на мёрзлых грунтах, а также для всех резервуаров при хранении в них этилированных бензинов, реактивного топлива или иных ядовитых продуктов. Для обнаружения возможных протечек продукта железобетонная плита должна иметь уклон не менее 1% от центра к периметру, а также радиально расположенные дренажные канавки.

Защита резервуаров от коррозии 11.1 Защита резервуаров от коррозии должна проводиться на основании анализа условий эксплуатации, климатических факторов, атмосферных и иных воздействий на наружные поверхности резервуаров, а также вида и степени агрессивного воздействия хранимого продукта и его паров на внутренние поверхности. По результатам анализа должен быть разработан отдельный проект или раздел в составе проекта КМ антикоррозионной защиты (АКЗ) резервуара с указанием систем АКЗ, срока их службы при выполнении принятых в проекте технических решений.

Производитель лакокрасочных материалов (ЛКМ) разрабатывает регламент (инструкцию) по нанесению ЛКМ, в котором подробно описывается система АКЗ, применяемые материалы и технология их нанесения.

На выполнение работ по антикоррозионной защите резервуара Производитель работ разрабатывает проект производства работ, в котором отражаются технология подготовки поверхностей резервуара, нанесение грунтовочных и покрывных слоев покрытия, методы по контролю качества, применяемое оборудование с учетом требований Регламента производителя ЛКМ, меры безопасности, противопожарные мероприятия.

11.2 Защиту от коррозии рекомендуется осуществлять применением систем лакокрасочных или металлизационно-лакокрасочных антикоррозионных покрытий, а также применением электрохимических способов.

Для защиты резервуаров от коррозии могут применяться следующие типы ЛКМ со сроком службы не менее 10 лет для внутренней поверхности и лет для наружной поверхности:

– эпоксидные покрытия;

– двухкомпонентные полиуретановые покрытия;

– однокомпонентные полиуретановые влагоотверждаемые покрытия.

В том случае, если нормативный срок службы резервуара превышает расчетный срок службы антикоррозионных покрытий, в техническом задании на проектирование резервуара (Приложение П.2) должны быть установлены припуски на коррозию основных конструктивных элементов – стенки, днища, крыши, понтона, плавающей крыши.

11.3 При выборе типа ЛКМ необходимо отдавать предпочтение материалам с высокой степенью ремонтопригодности и технологичности их применения, а также учитывать погодно-климатические условия во время нанесения антикоррозионных покрытий:

– для эпоксидных и двухкомпонентных полиуретановых покрытий – температура поверхности не ниже +5С и относительная влажность воздуха не выше 80%;

– для однокомпонентных полиуретановых влагоотверждаемых покрытий – температура поверхности не ниже 0С и относительная влажность воздуха до 98%.

11.4 Системы АКЗ, тип покрытия и материалы для защиты внутренних поверхностей резервуаров определяются с учетом эксплуатационных условий и свойств хранимых жидкостей, а также степени их агрессивного воздействия на конструкции резервуаров в соответствии с таблицей 11.1.

Элементы конструкций Примечания:

1. Степень агрессивного воздействия мазута принимается для температуры до 90оС.

2. Для нефти и нефтепродуктов с высоким содержанием серы (более 1,8%) степень агрессивного воздействия на внутреннюю поверхность днища, нижний пояс стенки, кровлю, верх и бортовые поверхности понтонов и плавающих крыш повышается на одну ступень.

11.5 Антикоррозионные покрытия внутренних поверхностей резервуаров должны удовлетворять следующим условиям:

– быть устойчивыми к воздействию нефти, нефтепродуктов, подтоварной воды;

– обладать хорошей адгезией к грунтовочному слою или основному металлу (в зависимости от технологии нанесения);

– не вступать в реакцию с хранимыми продуктами и не оказывать влияние на их кондицию;

– быть стойкими к растрескиванию;

– обеспечивать совместимость деформаций с корпусом резервуара (с учетом различных толщин стенки по высоте) при заполнении и опорожнении;

– обладать износостойкостью на истирание (в резервуарах с плавающими крышами и понтонами) и долговечностью;

– сохранять адгезионные свойства, механическую прочность и химическую стойкость в расчетном диапазоне температур;

– сохранять защитные свойства при совместной работе с электрохимической, катодной и протекторной защитой;

– быть технологичными при нанесении и соответствовать температуре и относительной влажности воздуха во время выполнения работ;

– удовлетворять требованиям электростатической искробезопасности.

11.6 Наружные поверхности резервуаров, находящиеся на открытом воздухе, должны быть защищены антикоррозионными покрытиями на основе ЛКМ светлого тона с высокой светоотражательной способностью – не менее 98% по ГОСТ 896-69. Степень агрессивного воздействия среды на наружные поверхности резервуаров определяется температурно-влажностными характеристиками окружающего воздуха и концентрацией в нем коррозионноактивных газов в соответствии со СНиП 2.03.11-85.

11.7 При защите от коррозии наружной поверхности днищ резервуаров следует руководствоваться следующими требованиями:

– устройство фундаментов и основания под резервуар должно обеспечивать отвод грунтовых вод и атмосферных осадков от днища;

– при выполнении гидрофобного слоя из битумно-песчаной смеси по п.10.3.2 не требуется нанесения защитных покрытий на наружную поверхность днища. Применяемые песок и битум не должны содержать коррозионно-активных агентов.

11.8 В целях активной защиты резервуара от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами рекомендуется применение электрохимической защиты.

Электрохимическая защита наружной поверхности днища, а также внутренних поверхностей днища и нижнего пояса стенки в зоне контакта с донным осадком и слоем подтоварной воды осуществляется установками протекторной защиты (УПЗ) или установками катодной защиты (УКЗ).

Выбор метода защиты осуществляется на основании сравнения техникоэкономических показателей.

11.9 При подготовке резервуара для нанесения антикоррозионных покрытий следует руководствоваться требованиями ГОСТ 9.402-2004 «ЕСЗКС.

Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием».

На поверхностях металлоконструкций, подготовленных к выполнению антикоррозионных работ, должны отсутствовать:

– возникшие при сварке остатки шлака, сварочные брызги, наплывы, неровности сварных швов;

– следы обрезки и газовой резки, расслоения и растрескивания;

– острые кромки до радиуса менее 3.0 мм на внутренней и 1.5 мм на наружной поверхностях резервуара;

– вспомогательные элементы, использованные при сборке, монтаже, транспортировании, подъемных работах и следы оставшиеся от приварки этих элементов;

– химические загрязнения (остатки флюса, составов использовавшихся при дефектоскопии сварных швов), которые находятся на поверхности сварных швов и рядом с ними;

– жировые, механические и другие загрязнения.

Сварные швы должны иметь плавный переход к основному металлу без подрезов и наплывов. Все элементы металлоконструкций внутри резервуара, туру для исключения образования зазоров и щелей. Кроме того, все элементы металлоконструкций, находящихся на открытом воздухе, при среднеагрессивном воздействии окружающей среды, также должны быть обварены по контуру для исключения образования зазоров и щелей.

Перед нанесением защитных покрытий все поверхности должны быть очищены от окислов до степени 2 по ГОСТ 9.402-2004 или до степени не ниже Sa 2.5 по ИСО 8501-1, обеспылены и обезжирены. Степень обезжиривания – 1 по ГОСТ 9.402-2004. Степень обеспылевания должна быть не ниже класса по ИСО 8502-3.

11.10 При выполнении антикоррозионных работ должны быть учтены требования к охране окружающей среды и требований действующих правил техники безопасности в строительстве: СНиП 2.03.11, СНиП 1.03-05, ГОСТ 12.3.005, ГОСТ 12.3.016, ГОСТ 12.4.011, СН-245.

11.11 После проведения антикоррозионных работ по результатам пооперационного контроля составляется заключение о качестве нанесенных защитных материалов, разрешающее выполнение следующего этапа работ.

После завершения всего комплекса работ по антикоррозионной защите оформляется Акт освидетельствования комплексного защитного покрытия.

12.1.1 Проект «Оборудование резервуара» с привязкой к проекту КМ должен быть выполнен специализированной проектной организацией (в интересах настоящего Стандарта – Генеральным проектировщиком).

Оборудование должно обеспечивать надежную эксплуатацию резервуара, снижение потерь нефти и нефтепродуктов, ограничение последствий аварии, взрыва или пожара.

12.1.2 Резервуары, в зависимости от их назначения, конструкции и места расположения, должны быть оснащены:

– приемо-раздаточными устройствами, имеющими местное или дистанционное управление;

– устройствами для вентиляции резервуара в соответствии с разделом 13 настоящего Стандарта;

– приборами местного или дистанционного измерения уровня и температуры хранимых жидкостей, автоматической сигнализацией верхнего и нижнего предельных уровней;

– устройствами отбора проб;

– устройствами для удаления подтоварной воды;

– устройствами для подогрева высоковязких и застывающих нефти и нефтепродуктов;

– устройствами для предотвращения накопления отложений в резервуаре;

– устройствами для зачистки;

– устройствами и средствами обнаружения и тушение пожаров;

– устройствами молниезащиты, заземления и защиты от статического электричества, в соответствии с разделом 14 настоящего Стандарта.

12.1.3 В том случае, если вышеперечисленное оборудование требует выполнения на стенке или крыше резервуара соответствующих врезок люков или патрубков, конструкция этих врезок должна быть разработана в проекте КМ в соответствии с требованиями раздела 8 настоящего Стандарта.

12.1.4 Вопросы освобождения резервуаров от хранимых жидкостей в аварийных ситуациях решается схемой технологической обвязки в соответствии с требованиями и нормами технологического проектирования соответствующих предприятий.

12.1.5 Марки и типы оборудования и аппаратуры должны соответствовать требованиям проектной документации для конкретного резервуара, вида хранимого продукта и характера технологических операций.

12.1.6 Оборудование, устанавливаемое на резервуаре, по исполнению и категории условий эксплуатации в зависимости от воздействия климатических факторов внешней среды должно по своему исполнению и категории соответствовать требованиям ГОСТ 15150.

12.1.7 Резервуарное электрооборудование должно поставляться во взрывозащищенном исполнении и быть сертифицировано органами Ростехнадзора.

Приемо-раздаточные устройства 12.2.1 Приемо-раздаточные устройства (ПРУ) предназначены для подачи продукта в резервуар или отбора продукта из резервуара.

Количество приемо-раздаточных устройств необходимо определять по максимальной производительности заполнения и опорожнения резервуара.

12.2.2 ПРУ должны иметь отсекающую продукт задвижку, заслонку или «хлопушку», устанавливаемые внутри ПРУ (до фланца присоединения наружных трубопроводов) и управляемые снаружи резервуара.

Приемо-раздаточные устройства могут быть совмещены с устройствами размыва данных отложений, перемешивания продукта, а также распределения потока продукта для резервуаров с понтоном или плавающей крышей (внутренние распределительные трубы).

12.2.3 Конструкция ПРУ должна быть согласована с разработчиком проекта КМ. В проекте КМ должен быть дан усиливающий лист приварки патрубка ПРУ к стенке резервуара.

12.2.4 Диаметр приемно-раздаточного устройства должен определяться, исходя из скорости движения потока жидкости не более 2.5 м/c. Допустимые скорости истечения через приемно-раздаточные устройства устанавливаются для каждой жидкости отдельно в зависимости от объемного удельного электрического сопротивления.

При заполнении порожнего резервуара, независимо от допустимой скорости, производительность заполнения должна ограничиваться скоростью через приемо-раздаточное устройство не более 1 м/с до момента заполнения верха приемо-раздаточного патрубка.

Максимальная производительность заполнения (опорожнения) резервуаров с плавающей крышей или понтоном ограничивается допустимой скоростью движения плавающей крыши (понтона), которая не должна превышать 6 м/ч для резервуаров объемом до 30000 м3 и 4 м/ч для резервуаров объемом свыше 30000 м3. При нахождении плавающей крыши (понтона) на стойках максимальная скорость подъема уровня жидкости в резервуаре не должна превышать 2.5 м/ч.

Скорость наполнения (опорожнения) резервуара не должна превышать суммарной пропускной способности установленной на резервуаре дыхательной аппаратуры.

Системы противопожарной защиты на резервуарах для нефти и нефтепродуктов, в рамках настоящих норм, должны проектироваться на основании – горение продукта и пожар резервуара происходят внутри его корпуса, т.е.

без разрушения стенки и днища;

– для резервуара с защитной стенкой происходит разрыв основной стенки резервуара и разлив продукта в объем защитного резервуара.

Обязательным условием рассмотрения первого сценария аварийной ситуации является наличие на резервуаре стационарной крыши взрывозащищенного исполнения или аварийных клапанов в соответствии с п.13.4.

Второй сценарий предполагает наличие в проекте резервуара детальных расчетов защитной стенки резервуара на гидродинамическое воздействие и полное удержание волны жидкости, образующейся при разрушении основного резервуара, в соответствии с приложением П.17.

12.3.1 Устройства для тушения пожара подразделяются на следующие:

– по типу установок тушения пожара: установки пенного пожаротушения;

установки углекислотного пожаротушения; установки водяного и углекислотного охлаждения;

– по принципу действия: установки поверхностного; подслойного; объемного и локального пожаротушения;

– по расположению: стационарные (автоматические и неавтоматические);

полустационарные и передвижные установки.

Для ликвидации и локализации возможных пожаров в резервуарах и резервуарных парках следует предусматривать совместное использование установок пожаротушения и устройств охлаждения резервуаров.

12.3.2 Устройства тушения и охлаждения резервуаров следует выполнять в соответствии с нормами проектирования резервуарных парков на складах нефти и нефтепродуктов или на основе инженерного обоснования в зависимости от температуры вспышки хранимых нефти или нефтепродуктов, конструктивного вида и пожаровзрывоопасности резервуара, объемов единичных резервуаров и общей вместимости резервуарного парка, расположения площадки строительства и характеристик операционной деятельности, организации пожарной охраны на предприятии размещения резервуаров, с учетом норм проектирования установок пенного тушения и водяного охлаждения, включая предварительное планирование тушения возможного пожара.

12.3.3 Стационарные установки пенного пожаротушения должны предусматривать установку пеногенераторов или пенокамер в системах подачи пены средней и низкой кратности для поверхностного или подслойного пожаротушения.

Размещение оборудования стационарных установок пенного пожаротушения на конструкциях резервуара должно выполняться с учетом:

– расчетного состояние и возможных перемещений (деформаций) стенки и крыши резервуара при пожаре или взрыве;

– возможных перемещений (деформаций) частей противопожарного оборудования (насадок, распылителей, оросителей);

– требований к расстояниям между сварными швами стенки и швами крепления постоянных конструктивных элементов, присоединяемых к стенке резервуара.

Кольцевые трубопроводы и стояки должны опираться на приваренные к стенке резервуара кронштейны. Крепление трубопроводов следует выполнять на болтовых хомутах и скобах.

Пеногенераторы и пенокамеры должны устанавливаться:

а) для РВС и РВСП – в верхнем поясе стенки или на крыше (установка на крыше допускается только при устройстве дополнительной защиты от повреждений при взрыве или опасных факторов пожара);

б) для РВСПК – выше стенки;

в) для резервуаров с защитной стенкой РВС ЗС, РВСП ЗС, РВСПК ЗС:

– для основного резервуара в соответствии с пунктами а), б);

– для защитного резервуара – в верхнем поясе защитной стенки или выше защитной стенки.

12.3.4 Стационарные установки водяного охлаждения резервуаров состоят из верхнего горизонтального кольца орошения (перфорированного трубопровода или трубопровода с дренчерными оросителями), стояков и нижнего кольцевого трубопровода, соединённого с противопожарным водопроводом или с устройствами для подключения пожарных машин.

Требования к размещению оборудования стационарных установок водяного охлаждения резервуаров аналогичны соответствующим требованиям для стационарных установок пенного пожаротушения.

Интенсивность (удельные интенсивности – на единицу охлаждаемой площади стенки или длины периметра охлаждаемого резервуара) подачи воды на охлаждение горящего резервуара и соседнего с горящим резервуара должна быть обоснована теплотехническим расчетом или принята по нормам проектирования резервуарных парков.

12.3.5 Установки углекислотного пожаротушения, в состав которых входят изотермические емкости (модули) для жидкой двуокиси углерода, рекомендуются к применению в системах противопожарной защиты резервуарных парков и складов нефти и нефтепродуктов при соблюдении следующих требований:

– расчетное количество (масса) CO2 в установке должно обеспечивать подачу 100% огнетушащего вещества с расходом не менее 13 кг CO2 на 1 м2 горизонтальной поверхности (площади основания) резервуара, за временной интервал, не превышающий 60 с;

– установка должна обеспечивать инерционность (время срабатывания без учета времени задержки выпуска CO2, вызванного остановкой технологического оборудования) не более 20 с;

– установка, кроме расчетного количества CO2, должна иметь его 100% резерв.

Установки углекислотного пожаротушения размещаются за обвалованием резервуаров в местах, где они не могут быть подвергнуты воздействию опасных факторов пожара, механическому, химическому или иному повреждению и прямому воздействию солнечных лучей.

При проектировании установок углекислотного пожаротушения следует:

– разработать и согласовать с территориальными органами МЧС России оперативный план пожаротушения, а также специальные правила пожарной безопасности, отражающие специфику эксплуатации модулей пожаротушения и учитывающие пожарную опасность объекта;

– предусмотреть комплекс организационных и технических мер, направленных на защиту людей от воздействия применяемого огнетушащего вещества;

– конкретные типы и марки противопожарного оборудования определить на стадии проектирования.

12.3.6 Системы противопожарной защиты вертикальных резервуаров объемом свыше 30000 м3, а также резервуаров для хранения газового конденсата могут применяться после разработки специальных технических условий на противопожарную защиту конкретного объекта, согласованного в установленном порядке.

12.4.1 Резервуары всех типов должны оснащаться замерными люками для ручного замера уровня и возможности ручного отбора проб.

12.4.2 Для слива подтоварной воды резервуары всех типов должны оснащаться сифонными кранами.

12.4.3 Резервуары для хранения нефти, при необходимости, должны оборудоваться перемешивающими устройствами - устройствами предотвращения накопления осадка (размывающие головки, специальные приемораздаточные устройства, винтовые перемешивающие устройства и т.п.). Необходимость применения и выбор устройств определяется технологическими процессами хранения.

Поставщик перемешивающих устройств должен представить соответствующие доказательства эффективной работы поставляемых им устройств по всему объему хранимой нефти.

12.4.4 Вязкие нефть и нефтепродукты должны храниться в резервуарах, имеющих теплоизоляционное покрытие и оборудованных средствами подогрева, которые обеспечивают сохранение качества хранимого продукта и пожарную безопасность.

Требования к подогреву нефти и нефтепродуктов при хранении, к температуре подогрева, типу используемых подогревателей определяются нормами технологического проектирования соответствующих предприятий.

12.4.5 Резервуары с учетом сорта хранимых нефти и нефтепродуктов рекомендуется оснащать:

– приборами местного и дистанционного измерения уровня;

– приборами местного и дистанционного измерения температуры;

– сигнализаторами верхнего аварийного, верхнего и нижнего предельных уровней;

– устройствами отбора проб с фиксированного уровня (точечные пробы) или устройствами отбора объединенной (средней) пробы по всей высоте хранимого продукта;

– средствами обнаружения пожара (пожарными извещателями).

При отсутствии дистанционных сигнализаторов верхнего уровня должны быть предусмотрены переливные устройства, соединенные с резервной емкостью или сливным трубопроводом, исключающие превышение уровня залива продукта сверх проектного.

Для резервуаров с плавающими крышами или понтонами необходимо устанавливать (на равных расстояниях по периметру) не менее трех сигнализаторов уровня, работающих параллельно.

Пробоотборные устройства должны состоять из системы пробоотборных трубок (внутренний диаметр 15 мм), верхние торцы которых установлены внутри резервуара на заданных заказчиком уровнях, а нижние торцы выведены за стенку резервуара. При кинематической вязкости продукта свыше 50сСт слив проб должен выполняться в принудительном порядке с использованием вакуумного насоса и пробоотборных трубок внутренним диаметром не менее 25 мм. Перед отбором пробы должна быть произведена прокачка системы вакуумным насосом до полного удаления из пробоотборных трубок отстоявшегося или загустевшего продукта.

13.1.1 Настоящий раздел содержит требования к нормальной эксплуатационной и аварийной вентиляции резервуаров со стационарными крышами без понтона или с понтоном.

13.1.2 Вентиляция резервуаров должна обеспечивать поддержание или отсутствие внутри резервуаров давления и вакуума, рабочие (нормативные) значения которых предусмотрены заданием на проектирование, а также отсутствие аварийных значений давления и вакуума, которые могут вызвать катастрофические последствия – разрушение стенки, отрыв стенки от днища, разлив хранимого продукта.

13.1.3 Системы вентиляции должны быть защищены от проникновения дождевой воды, посторонних предметов, от конденсации, полимеризации и возгонки продукта, от замерзания воды или конденсата продукта. Вентиляционные системы должны быть устойчивы к воздействию коррозии.

13.1.4 Вентиляция резервуаров должна обеспечиваться установкой на стационарной крыше резервуаров дыхательных клапанов, аварийных клапанов или вентиляционных патрубков.

13.2.1 Дыхательные клапаны следует применять для резервуаров, предназначенных для эксплуатации при избыточном давлении и вакууме. Установочные значения давления и вакуума клапана не должны превышать, соответственно, расчетные значения давления и вакуума при требуемой пропускной способности.

13.2.2 Установочные значения давления pu и вакуума pvu не должны более чем на 20% превышать нормативные значения внутреннего давления p и вакуума pv:

Здесь нормативные значения избыточного давления и вакуума, устанавливаемые заданием на проектирование, принимаются, как правило, p = 2.0 кПа, pv = 0.25 кПа.

13.2.3 Пропускная способность клапанов по внутреннему давлению и вакууму должна быть не менее производительности заполнения и опорожнения резервуара с учетом выделения газов и паров из поступающего в резервуар продукта, изменения температуры окружающей среды и газового пространства резервуара.

13.2.4 Для обогащенных продуктов (например, метаном) или при температуре продукта выше 40С пропускная способность клапанов по внутреннему давлению должна быть увеличена в 1.7 раза.

13.2.5 Дыхательные клапаны нормально закрытые в атмосферу, за исключением периодов срабатывания на избыточное давление и вакуум, должны устанавливаться совместно с огневыми преградителями, которые должны предотвращать распространение пламени в резервуар, хранящий огнеопасную жидкость, что может привести к воспламенению паров внутри него.

13.3.1 Вентиляционные патрубки следует применять для резервуаров, эксплуатируемых при отсутствии избыточного давления и вакуума, то есть для атмосферных резервуаров и резервуаров с понтоном.

13.3.2 Вентиляционные патрубки атмосферных резервуаров должны располагаться равномерно по периметру резервуара на расстоянии не менее 10 м друг от друга (но не менее двух). Общая открытая площадь патрубков должна быть не менее 0.03 м2 на 1 м диаметра резервуара.

Дополнительно в центре крыши должен быть вентиляционный патрубок площадью не менее 0.03 м2.

13.3.3 Отверстия вентиляционных патрубков должны быть закрыты сеткой из нержавеющей стали с ячейками 1010 мм и предохранительными кожухами для защиты от атмосферных осадков. Установка огнепреградителей на вентиляционных патрубках не допускается.

13.3.4 Применение традиционных вентиляционных патрубков для резервуаров с понтоном не допускается. Вентиляция этих резервуаров должна выполняться в соответствии с п.8.9.15.

13.4.1 В аварийной ситуации резервуар может нагреваться от расположенного рядом источника огня, что приводит к быстрому увеличению объема газа за несколько минут и, спустя несколько часов, к полному испарению продукта (кипению продукта). В этой ситуации, а также при взрыве или пожаре внутри резервуара, для безопасного сброса внутреннего избыточного давления (без разрушения корпуса резервуара), необходимо предусмотреть установку аварийных клапанов или создание «ослабленного узла» соединения настила стационарной крыши со стенкой резервуара в соответствии с требованиями п. 9.3.5.

13.4.2 Аварийные клапаны предназначены для аварийного сброса давления и защиты резервуара от воздействия внешнего огня или неисправности других систем вентиляции (например, дыхательных клапанов или газовой подушки).